根据一般经验理解,代谢性疾病即因代谢问题引起的疾病,包括
代谢障碍和代谢旺盛等原因,主要包括以下这些疾病:1.
糖尿病2.
糖尿病酮症酸中毒3.
高血糖高渗综合征4.
低血糖症5.
痛风6.
蛋白质-能量
营养不良症7.维生素A缺乏病8.
坏血病9.
维生素D缺乏病10.
骨质疏松症
本病是系统性疾病在脑的表现,由于
血脑屏障发生障碍,
脑组织受生化
内环境的影响,发生代谢变化,导致脑功能障碍。常见的病因有:
糖尿病、
尿毒症、
高血钙症及
肝功能衰竭等。往往脑功能障碍显著,但病理形态变化不明显。提示本型
脑病的性质主要是生化
性障碍。例如:
肝性脑病(hepatic encephalopathy)本病是严重
肝病引起的
中枢神经系统的综合征。临床上以扑击样震颤、精神和
行为改变、
意识障碍终至昏迷为主要表现。由于本病晚期常出现昏迷,又称为
肝昏迷(hepatic coma)。
本病的
发病机制甚为复杂,表现为下列诸方面的
代谢紊乱:①
氨中毒与
供能衰竭。
肝硬变时由于门腔静脉的
侧枝循环分流,肠道内的氨(胺)类物质未经肝解毒而直接进入
中枢神经系统。在
星形胶质细胞和神经元中氨与
α-酮戊二酸生成谷氨酸,后者与氨又生成
谷氨酰胺。在此过程中消耗了大量的
ATP和
α-酮戊二酸,使细胞不能维持糖的正常
有氧代谢和能量供应。
神经细胞中的谷氨酸除可形成谷氨酰胺外还可在
谷氨酸脱羧酶的作用下形成抑制性
递质γ-氨基丁酸(GABA)。此外过多的氨还可抑制
丙酮酸脱氢酶的活力、抑制Na-K-
ATP酶活力、改变Na+、K+在神经
细胞膜上的正常分布,从而干扰
神经传导活动。②递质紊乱。包括原有递质的失衡和
伪递质的产生。食物中的芳香
氨基酸经
肠道细菌脱羧后形成
酪胺和
苯乙胺。它们进入神经系统后,在脑内经β-
羟化酶作用,分别形成鱆胺(octopamine)和
苯乙醇胺。两者的结构与
去甲肾上腺素和
多巴胺很相似,但传递
神经冲动功能仅为原递质的十分之一。
去甲肾上腺素和多巴胺为兴奋性递质,如兴奋冲动不能传递,则可出现
意识障碍和昏迷。此外,多巴胺被替代后,
锥体外系的
乙酰胆碱递质占优势,乃出现扑击样震颤。如前所述由于解
氨毒的结果抑制性递质GABA增多,与肝昏迷也有一定关系。③其它因素如
短链脂肪酸增多,
胰岛素——血浆氨基酸失衡,
低血糖等因素对
肝昏迷发生也起了一定的作用。
肝性脑病患者约有半数可出现不同程度的
脑水肿。慢性肝性脑病患者的主要病变见于大脑和
小脑的灰质、
基底核、
丘脑、
红核和
黑质。这些部位的
星形胶质细胞增生,
神经细胞无明显形态改变。增生的
星形胶质细胞胞浆不明显,核大扭曲,
核膜增厚,
核浆内含有
糖原(PAS染色呈阳性反应),
HE染色显得核浆苍白,并有1~2个明显
核仁,此种细胞称为AlzheimerⅡ型细胞,其
GFAP染色则从阳性转为阴性,反映了此类细胞在解氨毒过程中其自身代谢发生了紊乱。这种在自身代谢紊乱基础上发生的
细胞增生称为营养不良性
星形胶质细胞增生(dystrophic astrogliosis)。长期严重的肝性脑病还可导致神经元和
神经纤维丧失,
大脑皮质变薄,皮质深部
层状坏死,可累及大脑、小脑和基底核。
先天性
代谢障碍常导致多系统受累。临床上有些以
神经系统表现为主,有些则以神经系统外的表现为突出:如
肝豆状核变性(Wilson病)患者中,有的主要表现为
肝功能障碍,
神经系统症状轻微;而另一些患者则有突出的神经系统症状,表现为舞蹈征、手足徐动或痴呆。又如
苯丙酮尿症(phenylketonuria)患者,代谢障碍遍及全身各组织,但临床上神经系统的症状特别显著。值得注意的是同一种代谢障碍可产生不同的
临床表现,而不同的代谢障碍也可产生相同的临床现象,故本组疾病尚无明确的分类。属于先天性代谢障碍病者尚有系统性贮
积病(如
鞘氨醇脂质沉积症、
Gaucher病),
神经元贮积病(如Tay-sack病,Niemann-Pick病),
白质营养不良等。其他累及神经系统者尚有
粘多糖沉积症,糖原沉积症等。现以白质营养不良为例,简述如下:
白质
营养不良症(
leukodystrophy)是一种
遗传性神经鞘磷脂代谢障碍而影响
髓鞘形成的疾病。包括异染色性白质营养不良、球样细胞白质营养不良、
肾上腺白质营养不良、Alexander病、海绵状脑白质营养不良和Pelizaeus-Merzbacher病等。本组疾病多见于婴儿及儿童,
预后不良。其中以
异染性白质营养不良和球样细胞白质营养不良较为常见。
异染性白质营养不良(metachromatic leukodystrophy)本病为
常染色体隐性遗传病,由于硫酸脂
酶缺乏使硫酸脑苷酯沉积于
中枢神经系统的白质和
周围神经中。以
甲苯胺蓝或
结晶紫染色,不呈紫色而呈黄褐色,具有异染性,故而得名。脑外形与重量大致正常,切面见白质灰白色,质硬,
皮质下弓状纤维不被累及。镜下见白质中
髓鞘广泛形成不良,
轴突变性,
星形胶质细胞增生,
少突胶质细胞减少,可见异染性
脂质沉积于神经元和
巨噬细胞胞浆中。
视网膜、
视神经和
周围神经常被严重累及,Schwann细胞、肝枯否细胞和
肾小管上皮细胞也可有异染性
脂滴存在。
球样细胞白质营养不良(globoid leukodystrophy) 又称Krabbe病,为
常染色体隐性遗传病,由于β-
半乳糖脑苷酶缺乏致使β-半乳糖脑苷沉积。病变表现为大脑和脊髓白质广泛髓鞘形成不良,但皮质下弓状纤维不被累及。在白质中出现特征性的上皮样及球样细胞,后者直径20~40μm,胞浆中的半乳糖脑苷呈
PAS染色阳性,苏丹黑染色
弱阳性。电镜观察可见该细胞含有空管状
包含体,其中有不规则结晶。此外可见
局灶性神经元丢失,轴索消失和
反应性星形胶质细胞增生。
周围神经轻度灶性髓鞘形成不良,Schwann细胞和
巨噬细胞含有PAS阳性物质,但很少形成典型球样细胞。